Способ сборки фоточувствительного модуля на держатель



Способ сборки фоточувствительного модуля на держатель
Способ сборки фоточувствительного модуля на держатель
Способ сборки фоточувствительного модуля на держатель
Способ сборки фоточувствительного модуля на держатель

 

H01L31/00 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения; способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы приборов (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

Владельцы патента RU 2581439:

Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Использование: для создания многоэлементных фотоприемников. Сущность изобретения заключается в том, что способ сборки матричного модуля на держатель содержит стадии нанесения криостойкого клея на тыльную поверхность растра матричного модуля и на держатель, ориентации матричного модуля относительно держателя, прижима матричного модуля к держателю, приклеивают матричный модуль на держатель с помощью приспособления типа «насадка» в виде цилиндрического колпака, плотно надеваемого на растр с помощью выступов на окружности основания и содержащего четыре выреза под метки совмещения, расположенные под углом 90° по отношению соседних меток друг к другу, предназначенных для ориентации матричного модуля относительно держателя с помощью инструментального микроскопа, кроме этого, содержащего дополнительно четыре выреза по углам фоточувствительного элемента, предназначенные для бездефектного надевания «насадки» на растр, а также содержащего в центре верха колпака метку в виде отверстия для ориентации и коническое углубление для прижима с помощью зондовой головки и возможности поворота «насадки» для совмещения меток, расположенных на растре и держателе. Технический результат: обеспечение возможности бездефектного способа сборки матричного модуля. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к конструкции матричных полупроводниковых фотоприемников и может использоваться для создания многоэлементных фотоприемников различного назначения.

Известен способ изготовления матричного фотоприемника, описанный в патенте RU 2343590 C1, в котором утоньшенный фоточувствительный элемент, приклеенный криостойким клеем к толстой несущей подложке из кремния, гибридизируется холодной сваркой с помощью индиевых микроконтактов к кремниевой БИС считывания. После приклейки и сварки выводов БИС считывания на растр полученный матричный модуль приклеивался криостойким клеем на держатель обычным способом, как показано на фиг. 2. Матричный модуль с толстой кремниевой пластиной (1), установленный на растр (2), приклеивался криостойким клеем к держателю (3). При этом для обеспечения растекания клея до толщины 3-5 мкм, необходимой для надежного соединения при охлаждении до температуры жидкого азота, осуществлялась нагрузка (более 1 кг/см2) через прозрачный толстый диск из сапфира (11) (толщиной 1 мм) посредством зондовой головки (8), давящей в центр сапфирового диска (11). Достаточно толстый диск из сапфира требуется для более равномерного распределения нагрузки по площади матричного модуля при давлении точечного зонда в центр. Одновременно при визуальном контроле под инструментальным микроскопом производится подстройка ориентации матричного модуля относительно держателя по меткам совмещения, расположенным на растре (2) и держателе (3). Такой способ сборки матричного модуля на держатель допустим, так как давление осуществляется на толстую кремниевую подложку (толщиной не менее 300 мкм) и на индиевые микроконтакты, которые выдерживают гораздо большее давление при гибридизации фоточувствительного элемента и БИС считывания (более 15 кг/см2).

Однако такой способ сборки матричного модуля на держатель недопустим в случае сборки матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент (обычно до толщины 8-12 мкм из InSb), так как при такой толщине полупроводиковые ориентированные кристаллы становятся чрезвычайно хрупкими и ломкими даже при незначительном механическом воздействии. Такой способ изготовления матричного фотоприемника (варианты) описан в патенте RU 2460174 C1, а серийные характеристики исследованых МФПУ - в [Болтарь К.О., Власов П.В., Лопухин А.А., Полунеев В.В., Рябова А.А. Характеристики серийных матричных фотоприемных устройств на основе антимонида индия формата 320×256. Успехи прикладной физики №6, 2013, том 1, с. 733-738].

Задача предложенного изобретения заключается в создании технологичного и бездефектного способа сборки матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент на держатель.

Сущность изобретения поясняется фигурами.

На фиг. 1 показан рисунок, поясняющий способ сборки на держатель матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент.

На фиг. 2 показан рисунок, поясняющий обычный способ сборки на держатель матричного модуля, содержащего толстый фоточувствительный элемент.

На фиг. 3 показана фотография приспособления для сборки матричного модуля на держатель типа «насадка», изготовленного из ковара.

На фиг. 4 показана фотография приспособления для сборки матричного модуля на держатель типа «насадка», надетого на матричный модуль (вид с тыльной стороны).

На фиг. 5 показана фотография, поясняющая способ сборки на держатель матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент.

Технический результат достигается тем, что сборка (фиг. 1) матричного модуля (1) на держатель (3) состоит в том, что приклейку криостойким клеем на держатель матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент (как правило до толщины 8-12 мкм из InSb) и растр (2), осуществляют с помощью приспособления типа «насадка» (4) в виде цилиндрического колпака, плотно надеваемого на растр с помощью выступов (10) на окружности основания и содержащего четыре выреза (6) под метки совмещения (9), расположенные под углом 90° по отношению соседних меток друг к другу, предназначенных для ориентации матричного модуля относительно держателя с помощью инструментального микроскопа, кроме этого, содержащего дополнительно четыре выреза по углам фоточувствительного элемента, предназначенных для бездефектного надевания «насадки» на растр, а также содержащего в центре верха колпака метку для ориентации (7) (отверстия) и коническое углубление (5) для прижима с помощью зондовой головки (8) и возможности поворота «насадки» для совмещения меток, расположенных на растре и держателе. Благодаря «насадке», надеваемой на растр с плотной посадкой, можно удобно и бездефектно манипулировать матричным модулем, содержащим утоньшенный фоточувствительный элемент, во время приклейки криостойким клеем модуля матричного на держатель и осуществлять нагрузку на модуль матричный с величиной, необходимой для уменьшения клеевого слоя до толщины 3-5 мкм (более 1 кг/см2), обеспечивающей прочное соединение криостойким клеем при охлаждении модуля матричного до рабочей температуры жидкого азота. Приспособление типа «насадка» в виде цилиндрического колпака должно быть согласовано с растром по температурному коэффициенту линейного расширения, так как для ускорения полимеризации клея применяется нагрев, который может приводить к напряжению растра, его изгибу и, следовательно, неравномерному прижиму растра к держателю. Таким образом, приспособление типа «насадка» оптимально изготовить из ковара в случае использования растра, изготовленного из сапфира, и из инвара в случае растра, изготовленного из кремния или керамики.

Способ сборки на держатель матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент, позволяет бездефектно проводить сборку и точно ориентировать матричный модуль относительно держателя во время приклейки криостойким клеем.

Предлагаемый способ сборки матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент, на держатель был опробован на предприятии - изготовителе при создании экспериментальных и опытных образцов матричных фотоприемных устройств на основе антимонида индия. Однако предлагаемый способ сборки применим и к матричным фотоприемным устройствам на основе других полупроводниковых материалов.

Пример способа сборки матричного модуля, содержащего утоньшенный фоточувствительный элемент, на держатель

На держатель высотой 47 мм и диаметром пьедестала 15 мм наклеивался при помощи криостойкого клея марки «УК-1» растр из лейкосапфира диаметром 16,6 мм с разводкой из золотых дорожек и напылением с тыльной стороны молибдена, на котором был наклеен матричный фоточувствительный элемент на основе антимонида индия, утоньшенный до толщины 15 мкм с количеством элементов 81920, с помощью приспособления типа «насадка» из ковара. Метки совмещения, расположенные на растре под 90° по отношению соседних меток друг к другу, использовались для ориентации матричного модуля относительно разметочных рисок на пьедестале держателя при визуальном контроле под инструментальным микроскопом МИ ИМЦ 100×50, тип А. Благодаря «насадке», надеваемой на растр с плотной посадкой, удобно и бездефектно осуществлялась нагрузка величиной 1 кг на матричный модуль для уменьшения клеевого слоя до толщины 3-5 мкм, обеспечивающей прочное соединение криостойким клеем при охлаждении матричного модуля до рабочей температуры жидкого азота.

1. Способ сборки матричного модуля на держатель, состоящий в том, что наносят криостойкий клей на тыльную поверхность растра матричного модуля и на держатель, ориентируют матричный модуль относительно держателя, прижимают матричный модуль к держателю, отличающийся тем, что приклеивают матричный модуль на держатель криостойким клеем с помощью приспособления типа «насадка» в виде цилиндрического колпака, плотно надеваемого на растр с помощью выступов на окружности основания и содержащего четыре выреза под метки совмещения, расположенные под углом 90° по отношению соседних меток друг к другу, предназначенных для ориентации матричного модуля относительно держателя с помощью инструментального микроскопа, кроме этого, содержащего дополнительно четыре выреза по углам фоточувствительного элемента, предназначенные для бездефектного надевания «насадки» на растр, а также содержащего в центре верха колпака метку в виде отверстия для ориентации и коническое углубление для прижима с помощью зондовой головки и возможности поворота «насадки» для совмещения меток, расположенных на растре и держателе.

2. Способ сборки матричного модуля на держатель по п. 1, отличающийся тем, что приспособление типа «насадка» в виде цилиндрического колпака изготавливают из материала с близким к материалу растра коэффициентом линейного температурного расширения.

3. Способ сборки матричного модуля на держатель по п. 2, отличающийся тем, что приспособление типа «насадка» в виде цилиндрического колпака в одном применении изготавливают из ковара, в случае использования растра, изготовленного из сапфира, в другом применении изготавливают из инвара, в случае использования растра, изготовленного из кремния или керамики.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам регистрации видеоизображений. Видеосистема на кристалле содержит цветное фотоприемное устройство с функцией спектрального разделения светового потока в зависимости от глубины проникновения фотоэлектронов в кристалл.

Изобретение относится к области электровакуумной техники, в частности к полупроводниковым оптоэлектронным устройствам - фотокатодам, а именно к гетероструктуре для полупрозрачного фотокатода с активным слоем из арсенида галлия, фоточувствительного в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, и может быть использовано при изготовлении фоточувствительного элемента оптоэлектронных устройств: электронно-оптических преобразователей фотоумножителей, используемых в детекторах излучений.

Изобретение относится к 8-алкил-2-(тиофен-2-ил)-8H-тиофен[2,3-6]индол замещенным 2-цианоакриловым кислотам формулы (I) которые могут быть использованы как перспективные красители для сенсибилизации неорганических полупроводников в составе цветосенсибилизированных солнечных батарей, способу их получения, а так же промежуточным соединениям, которые используют для синтеза данных соединений.

Настоящее изобретение относится к технологии термофотоэлектрических преобразователей с микронным зазором (MTPV) для твердотельных преобразований тепла в электричество.

Использование: для изготовления модульных (гибридных) оптико-электронных наблюдательных и регистрирующих приборов различных спектров действия, предназначенных для эксплуатации в условиях низкой освещенности.

Изобретение относится к гелиотехнике. Теплофотоэлектрический модуль с параболоцилиндрическим концентратором солнечного излучения состоит из параболоцилиндрического концентратора и линейчатого фотоэлектрического приемника (ФЭП), расположенного в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси, при этом солнечный фотоэлектрический модуль содержит асимметричный концентратор параболоцилиндрического типа с зеркальной внутренней поверхностью отражения и линейчатый фотоэлектрический приемник, установленный в фокальной области с устройством протока теплоносителя; форма отражающей поверхности концентратора Х(Y) определяется предложенной системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности фотоэлектрического приемника, выполненного в виде линейки шириной do из скоммутированных ФЭП и длиной h и расположенного под углом к миделю концентратора.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету. Гетероструктура содержит подложку, выполненную из AlN, на которой размещено три сопряженных друг с другом выполненных из In1-xGaxN двухслойных компонентов с p-n-переходами между слоями.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к свету, предназначенным для преобразования света в электрическую энергию, в частности к многопереходным солнечным элементам.

Предлагаемое изобретение «Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц» относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц.

Изобретение относится к физике и технологии полупроводниковых приборов, в частности к солнечным элементам на основе кристаллического кремния. Солнечный элемент на основе кристаллического кремния состоит из областей p- и n-типов проводимости, электродов к р- и n-областям, при этом согласно изобретению на фронтальной поверхности кристалла сформирована дифракционная решетка с периодом, равным длине волны кванта излучения, энергия которого равна ширине запрещенной зоны кристалла.

Изобретение относится к области гелиоэнергетики и касается конструкции фотоэлектрического модуля космического базирования. Фотоэлектрический модуль включает в себя нижнее защитное покрытие, на котором с помощью полимерной пленки закреплены кремниевые солнечные элементы с антиотражающим покрытием, и расположенное над лицевой поверхностью солнечных элементов верхнее защитное покрытие, которое скреплено с солнечными элементами промежуточной пленкой из оптически прозрачного полимерного материала. Со стороны лицевой поверхности солнечных элементов и в антиотражающее просветляющее покрытие солнечных элементов введен оптически активный прозрачный полимер, содержащий антистоксовый люминофор. Верхнее и нижнее защитные покрытия выполнены из оптически активных кислородосодержащих материалов типа монокристаллического α-Al2O3-x, способных к люминесценции, накоплению и высвечиванию светосумм при естественной оптической и термической стимуляции. Технический результат заключается в повышении эффективности при работе в цикле солнечный свет - темнота. 1 з.п. ф-лы. 9 ил. 1 табл.

Изобретение может быть использовано для преобразования солнечной энергии в электроэнергию. Согласно изобретению предложено фотоэлектрическое устройство (1), содержащее солнечный концентратор (2), имеющий кольцеобразную форму, в свою очередь содержащий внешний проводник (3), расположенный вдоль внешней части кольца; внешнюю люминесцентную пластину (22), имеющую трапециевидный профиль и имеющую внешнюю периферийную приемную поверхность, выполненную с возможностью приема светового излучения, падающего и приходящего от проводника (3); внутреннюю люминесцентную пластину (21), расположенную вдоль внутренней части кольца и имеющую трапециевидный профиль; наноструктурный полупроводниковый слой (23), лежащий между двумя пластинами (21, 22) таким образом, что большие основания соответствующих трапециевидных профилей обращены к нему, причем упомянутый полупроводниковый слой (23) выполнен с возможностью приема излучения, переданного внешней и внутренней пластинами (21, 22), и реализации фотоэлектрического эффекта; средство (3, 5) передачи, выполненное с возможностью сбора и концентрации падающего светового излучения на упомянутой периферийной приемной поверхности. Среди главных преимуществ, связанных с настоящим изобретением, можно назвать большую общую компактность; улучшенную архитектурную интеграцию по отношению к классическим панелям в отношении модернизации и уличного оборудования; потенциальное уменьшение батареи аккумуляторов; улучшенное использование солнечного излучения; увеличение мощности по отношению к классическим панелям; работу в ночное время. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано при конструировании солнечных элементов, которые используются в энергетике, космических и военных технологиях, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической отраслях промышленности и др. Солнечный элемент согласно изобретению включает кристаллическую подложку из кремния n-типа (n)с-Si ориентации (100) с фронтальной и тыльной поверхностями, над фронтальной поверхностью последовательно расположены: промежуточный слой аморфного гидрогенизированного карбида кремния в виде твердого раствора; нелегированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (i)a-Si:H; р-легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (p)a-Si:H; слой оксида индия-олова (ITO); серебренная контактная сетка. При этом над тыльной поверхностью последовательно расположены: промежуточный слой аморфного гидрогенизированного карбида кремния в виде твердого раствора; нелегированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (i)a-Si:H; n-легированный слой аморфного гидрогенизированного кремния (n)a-Si:H; слой оксида индия-олова ITO; слой серебра Ag. Изобретение позволяет улучшить пассивацию поверхности за счет предотвращения частичного эпитаксиального роста во время нанесения слоя аморфного гидрогенизированного кремния толщиной 2-5 нм на кристаллическую подложку, что в свою очередь ведет к увеличению напряжения холостого хода и, как следствие, эффективности преобразования солнечного излучения. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх